一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构的制作方法

本实用新型涉及一种复合结构，具体说是一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构。

背景技术：

在当今中国轨道交通飞速发展的背景下，轻量化设计及制造在轨道交通业已是大势所趋。通过对于相关内饰件及附属设备的轻量化设计，可以实现整车结构质量的减轻，减少运行阻力，提高同等动力装置的运转性能，降低运转动力费用，间接减少相关的建造、维护成本。

复合材料夹芯结构的应用，为轨道交通轻量化提供了材料保障，对比传统铝合金的材料设计下，复合材料夹芯结构又减少了大约30%的重量，同时会满足轻质高强，兼具抗冲击及阻燃的双重性能，满足铁路行业相关标准的规定，而且相关内饰系统还应具有防火的功能，不仅可以预防火灾的发生，同时在火灾发生时，具有延缓火灾蔓延的功能。列车上内饰件例如间壁结构多为半开放结构，通过增加蒙皮厚度保证结构稳定性的同时往往无法保证平面度的要求。而且泡沫芯材的选用上，pet泡沫芯材往往无法满足压机或热压罐的高温工艺，引起平面的变形。本次实用新型是通过添加碳纤维来保证产品的强度及平面度要求，不仅材料本身具有一定的强度，同时作为其他设备部件安装的载体，也要保证一定的安装强度，能够承受列车在高速运行过程中产生的冲击载荷。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，包括上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮、泡沫芯材和多块碳纤维干布，每块碳纤维干布分别弯折呈z字形，且分别与上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮内侧面通过环氧粘接剂固定连接，每块碳纤维干布的中间弯折部位分别垂直于各玻璃纤维蒙皮，且每块碳纤维干布中间弯折部位的两侧分别通过环氧粘接剂固定有一块泡沫芯材，使相邻的泡沫芯材通过每块碳纤维干布的中间弯折部位隔开。

本实用新型将使用热压罐工艺成型好的玻璃纤维蒙皮通过环氧类胶粘剂及碳纤维干布粘接使用常温真空袋技术固化成型，使夹芯结构在产品尺寸较大的情况下，不会出现较大的弯曲变形，保证平面度的要求。碳纤维干布为高强度材料，通过z字形连接排布不仅连接加强两面玻璃纤维蒙皮，也提高了中间部位的整体连接强度，而且具有良好的抗形变能力，从而充分保证整体的结构强度。

泡沫芯材的孔隙结构，既可减轻结构的重量，又可增加结构的刚度，可替代传统的玻璃钢及铝合金材料，同结构下约能减少30%的重量，同时由于蒙皮粘接面大，能够均匀传递载荷，抗冲击性能好，有利于冲击载荷的扩散。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型的截面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，包括上玻璃纤维蒙皮1、下玻璃纤维蒙皮2、泡沫芯材3和多块碳纤维干布4，每块碳纤维干布4分别弯折呈z字形，且分别与上玻璃纤维蒙皮1、下玻璃纤维蒙皮2内侧面通过环氧粘接剂5固定连接，保证蒙皮表面全部粘接，同时浸透碳纤维干布，操作时长按tds说明进行操作，常温抽真空固化即可；

各玻璃纤维蒙皮由2-4层玻璃纤维预浸料铺贴而成，铺贴过程要求压实无气泡，使用材料要求阻燃，符合bs6853、tb/t3237及en45545-2r1标准的最高防火等级hl3级别；

每块碳纤维干布4的中间弯折部位6分别垂直于各玻璃纤维蒙皮，且每块碳纤维干布4中间弯折部位6的两侧分别通过环氧粘接剂5固定有一块泡沫芯材3，使相邻的泡沫芯材3通过每块碳纤维干布4的中间弯折部位6隔开，环氧粘接剂5胶层厚度为0.2-0.5mm；

碳纤维干布为高强度材料，通过z字形连接排布不仅连接加强两面玻璃纤维蒙皮，保证了产品固化后的可靠性能，重量大大减轻，同时可以满足拉伸强度、抗压强度、弯曲强度、剥离强度等性能试验的要求，达到产品轻量化的同时保证了产品表面强度与刚度。同时动力学性能的检测可以在500000次交变载荷的测试之后不发生可见的损坏。使用泡沫夹芯材料时还可以起到减震降噪的作用，满足乘客在乘坐时的舒适。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

技术特征：

1.一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，其特征在于：包括上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮、泡沫芯材和多块碳纤维干布，每块碳纤维干布分别弯折呈z字形，且分别与上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮内侧面通过环氧粘接剂固定连接，每块碳纤维干布的中间弯折部位分别垂直于各玻璃纤维蒙皮，且每块碳纤维干布中间弯折部位的两侧分别通过环氧粘接剂固定有一块泡沫芯材，使相邻的泡沫芯材通过每块碳纤维干布的中间弯折部位隔开。

2.如权利要求1所述的一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，其特征在于：环氧粘接剂胶层厚度为0.2-0.5mm。

3.如权利要求1所述的一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，其特征在于：各玻璃纤维蒙皮由2-4层玻璃纤维预浸料铺贴而成。

技术总结
本实用新型公开了一种保证产品平面度的复合材料泡沫夹芯结构，包括上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮、泡沫芯材和多块碳纤维干布，每块碳纤维干布分别弯折呈Z字形，且分别与上玻璃纤维蒙皮、下玻璃纤维蒙皮内侧面通过环氧粘接剂固定连接，每块碳纤维干布的中间弯折部位分别垂直于各玻璃纤维蒙皮，且每块碳纤维干布中间弯折部位的两侧分别通过环氧粘接剂固定有一块泡沫芯材，使相邻的泡沫芯材通过每块碳纤维干布的中间弯折部位隔开。本实用新型，不会出现较大的弯曲变形，保证平面度的要求，而且具有良好的抗形变能力，从而充分保证整体的结构强度。

技术研发人员：张利新;胡春雷;于冲
受保护的技术使用者：山东中航泰达复合材料有限公司
技术研发日：2019.07.11
技术公布日：2020.04.24